早在刘邦定三秦的时候，项羽就预感刘邦会东进，不过此时他带兵进攻自己后翼的齐国。而对刘邦的攻势，项羽一面派郑昌为韩王，前往韩地抵抗刘邦东进。派陈平平殷王在此又布一层防御线。派龙且抵挡北路军，又派兵距阳夏阻拦南路军。除了南路军史书未明外，其余各路均告失败。而项羽寄以厚望的英布却趁此坐山观虎斗。刘邦军浩浩荡荡，56万大军数月就尽占楚地。此时，项羽陷入前所未有的危机中。
1、面临两线作战。齐国尚未平定，回师救楚，则腹背受敌。
2、兵力的极大悬殊。刘邦诸侯联军56万人，规模空前宏大。项羽此时全部兵力不详，但是必然远少于56万。
3、后方沦陷，孤军深入。此时项羽楚地尽失，没有根基的孤军只能速战速决。
4、远离战场，长途奔波。敌人则以逸待劳，利用防御工事抵抗回师楚军。
5、盟友背叛，政治大环境陷入极度孤立的状况。
面对如此险恶的政治，军事环境，项羽一个大胆的战略计划出笼：以诸将率领大军继续平定齐国，作为迷惑刘邦的手段。而自己亲自带领3万精兵绕道彭城后方，以彭城为钓饵引刘邦上钩，然后偷袭刘邦后方，尽灭刘邦军。 项羽的作战计划出来，所有人都愣住了！此人傻了，他不但要以3万尽歼对方56万，还要长途奔波，设局偷袭！这可以说是前无古人，后无来者的一个疯狂计划！
彭城之战，关于项羽的行踪由于历代很少研究者涉足，以致人人认为是刘邦攻下彭城后“收其货宝美人，日置酒高会。”轻敌而致。实际上刘邦虽然得意忘形却是并未放松警惕，谋臣大将皆在左右，未见有其疑义。关键是项羽在刘邦未下彭城之际，已经回师彭城西边，断其后路，忽然出现在刘邦诸侯联军的后方。关于这一点甚少有人注意，但是这确是彭城之战胜利之关键。史记项羽本纪有载：“春，汉王部五诸侯兵，凡五十六万人，东伐楚。项王闻之，即令诸将击齐，而自以精兵三万人南从鲁出胡陵。四月，汉皆已入彭城，收其货宝美人，日置酒高会。项王乃西从萧，晨击汉军而东，至彭城……”这里清楚的写明了项羽的行踪的顺序。但是大多人采用了史记高祖本纪：“项羽虽闻汉东，既已连齐兵，欲遂破之而击汉。汉王以故得劫五诸侯兵，遂入彭城。项羽闻之，乃引兵去齐，从鲁出胡陵，至萧……”为何两者有差异？这里我们分析，项羽本纪排在高祖本纪前面，事迹以项羽为主，顺序详细，亦以此为准。而高祖本纪以刘邦事件为主，项羽事迹只是插叙。如果读高祖这段会发现刘邦入彭城强调的是因果关系，并未详细叙述项羽行踪，而项羽本纪已说的很清楚了，无须再费力。细看项羽本纪发现有一个关键字“项王‘乃’西从萧”，从乃字我们可以大胆推测，项羽3万兵力在刘邦军尚未全部入彭城时，已经到达彭城西南断其后路，等待刘邦全部入彭城给刘邦联军致命一击。而长途奔波，绕道千里，断敌后路，攻其不备未给敌人发现任何蛛丝马迹，可真谓是前无古人！
现在项羽只剩下耐心等待最佳时机给予致命一刀了，不过项羽已经准备好秘密武器了，骑兵是冷兵器时期世界战争史的最大革命，但是却是个逐渐发展的时期。在马镫没有出现的前骑兵时代，骑兵的发展和应用是缓慢的。我国中原地区早在春秋之际已经有骑兵，但是此时骑兵是小规模的，主要用于载人，并没有史料证明有骑兵作战的记录。中原地区真正大规模把骑兵用于军事是战国时期的赵武灵王，从此骑兵作为辅助性兵种走向战场。战国时期由于秦赵临近北方胡人，所以多有骑兵。但是此时不论是秦还是赵，骑兵都是作为辅助兵种，骑兵放在两翼后方，配备弓弩。用于侦察，骚扰，偷袭，断后，追击等。真正大规模独立运用骑兵，把骑兵当成主力并用于冲锋大多以为是在西汉时期的反击匈奴。这个论述实际上忽略了项羽在中国骑兵史上承前启后的巨大作用！
彭城之战是中国大规模独立运用骑兵歼灭步兵的典范。但是史料却没有清楚记载，史记仅记载项羽自以精兵三万人，是不是都是骑兵而无史载。这里我们要从头来分析，项羽在彭城战前舍弃大军千里奔波，最大限度的运用了机动能力，用骑兵合情合理。彭城之战后，项羽偷袭刘邦运用骑兵的冲击力冲散大军又采用驱赶的方式使其落水，以及骑兵追逐包围刘邦，这里都可以看到战术上运用骑兵的影子。彭城之战后，史记灌婴列传记载：“楚骑来众，”而后刘邦招揽旧秦骑兵组成独立骑兵军团，任命灌婴指挥。从这里我们看出项羽骑兵的威胁促使刘邦大力发展骑兵（后期招揽大量胡人，楼烦人为其骑兵）。 刘邦曾在灭秦时多次和秦军作战，却一直没有发展骑兵，一个侧面可以证明项羽之骑兵有和秦骑兵不同的用途和编制。
战国时期，骑兵用于辅助没有独立作战及用骑兵冲锋的战例（主要是没有马镫，骑兵缺乏冲击力及长途奔波的持续力）。到了彭城之战，由于是偷袭战，主要用于骑兵踏营，冲散，驱赶造成敌人混乱而使骑兵第一次大规模独立冲锋作战。显然战果是辉煌的，给中国骑兵史大大写下一笔。
关于项羽的骑兵，应该是在巨鹿之战后（巨鹿战项羽用的是步兵，无骑兵的痕迹）收编秦与赵的骑兵组成了骑兵军团。项羽自杀时说得到自己的坐骑乌骓马有5年，按此推断得乌骓正是在巨鹿大战左右。
项羽把大部队留在齐国迷惑刘邦，自己运用骑兵的机动性，绕道彭城西南的萧县。等待刘邦诸军全部进入彭城，混乱不堪，而且大将忙着部署北边建立防御，刘邦等主帅松懈的最佳时机。开始西出萧，向东进攻彭城。项羽选择的是早晨发动偷袭。选择早晨看得出项羽对时机把握的老辣，早晨敌人尚在睡梦中，正处于最疲惫的时候，突然遭遇大规模偷袭，其慌乱可想而知！而自己可以利用早晨天亮明了敌方情况，选择合适有效的战术最大消灭敌人。很多偷袭喜欢放在夜里，这样有利掩藏行踪。但是项羽此次不光要造成敌方混乱，更要全歼敌军。
项羽在战术的选择上直接攻击刘邦指挥中枢，造成刘邦联军指挥系统瘫痪！这样联军就无法组织有效的反抗，然后项羽死死咬住刘邦的主力进行攻击，不给刘邦喘气的机会。而且利用驱赶的方法把他们逼到河流边上，使他们因为拥挤掉进河中淹死或自相残杀！而刘邦联军犹如从云雾端落入无底的深渊，昨天还意兴盎然，大胜在握；今天就兵从天降，不知其然！不明白实情的联军又没有得到有效的组织像无头苍蝇四处乱撞，此时正中项羽之计。由于兵力上的极大悬殊，如果硬拼无论如何都是要被消耗殆尽。这里项羽用骑兵驱赶引诱把联军引向南方的谷、泗水，再此项羽展开攻击，杀联军十余万人。联军为了活命拼命南逃，逃到更南的灵壁东睢水上，这样联军自相残杀，被挤落水10多万。彭城之战终成了一面倒的局势，剩下就是追击残兵败将，扩大战果，收拾残局的事了。可惜由于项羽的兵力单薄，追击战并未产生多大效果，刘邦诸将收拾残兵汇聚荥阳，顶住了楚兵的追击。
楚霸王四年八月，与汉军对陟于广武的楚军粮尽；而刘邦也没能调来韩信、彭越等人的军队，无法对楚军进行最后的合围。于是，双方进行了历史上著名的“鸿沟和议”，以战国时魏国所修建的运河：鸿沟为界，划分天下。
随后，九月，西楚霸王项羽率十万楚军绕南路、向固陵方向的迂回线路向楚地撤军。刘邦也欲西返。但是，正当刘邦打算率军西返之时，张良、陈平却建议撕毁鸿沟和议，趁楚军疲师东返之机自其背后发动偷袭。张、陈二人认为：“汉有天下太半，而诸侯皆附之。楚兵罢食尽，此天亡楚之时也”，建议“不如因其机而遂取之”（《史记？项羽本纪》）。
刘邦于是采纳二人建议，遂背约，向楚军突然发起战略追击作战。大军追至夏南时，刘邦约集韩信、彭越南下，共同合围楚军。
五年十月，刘邦亲率二十余万大军追击十万楚军至固陵（今河南太康）。但此时，韩、彭二人没有一个出兵配合刘邦。项羽知道后大怒，于清晨在此地发动突然反击，斩杀汉军近两万余人，再次将汉军击败。刘邦慌忙率军退入陈下，并筑起堡垒坚守不出，而楚军又一次合围了刘邦。坚守壁垒的刘邦向张良询问：“诸侯不从约，为之奈何？”张良回答：“楚兵且破，信、越未有分地，其不至固宜。君王能与共天下，今可立致也。即不能，事未可知也。君王能自陈以东傅海，尽与韩信；睢阳以北至谷城，以与彭越：使各自为战，则楚易败也。”于是，刘邦采纳张良的意见，将陈以东直到大海的大片领土封给齐王韩信；睢阳以北至谷城封给彭越。就这样，刘邦以加封土地为报酬，终于搬动了韩、彭二人，使他们尽数挥军南下，同时命令刘贾率军联合英布自淮地北上，五路大军共同发动对项羽的最后合围。垓下之战随之开始。
